2025ペロブスカイト太陽電池「家庭用」は実用化できる？｜企業事例まとめ
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トレンドワード：ペロブスカイト太陽電池
「ペロブスカイト太陽電池」についてピックアップします。次世代の再生可能エネルギーとして注目されており、軽量・高効率・低コストを実現する画期的な技術です。
これまで主に研究段階だったこの技術も、2025年には家庭用としての実用化が現実味を帯びてきました。本記事ではペロブスカイト太陽電池の構造や素材、メリット、設置場所、企業の取り組みまで分かりやすく解説します。
ペロブスカイト太陽電池とは
ここでは、次世代エネルギーとして注目されている「ペロブスカイト太陽電池」の構造や素材について分かりやすく解説します。
ペロブスカイト太陽電池の特徴
ペロブスカイト太陽電池は、次世代の太陽光発電技術として注目を集めている新型太陽電池です。「ペロブスカイト構造」を持つ結晶材料によって、薄く・軽く・曲げられるなど従来のシリコン太陽電池にはない柔軟性と低コスト化が期待されています。
2025年には家庭用での実用化が視野に入り、国内外の企業が開発を加速中です。ペロブスカイト太陽電池の主な特徴としては、下記の点が挙げられます。
- 2009年に初めて作製された日本発の技術
- 従来のシリコン型に比べて大幅な軽量化
- 変換効率が高い
- 印刷技術などを活用した低コスト製造
- 曲面など多様な場所に設置できる柔軟性
上記の特徴から、今後の都市型再生可能エネルギーの鍵を握る存在となっています。また将来的に短期間での製造が可能となれば、大量生産にも適しています。
ペロブスカイト太陽電池の構造
ペロブスカイト太陽電池は、主に5層構造で成り立っています。具体的には光を吸収するペロブスカイト層、電荷を運ぶ正孔輸送層・電子輸送層、そして両端に電極が配置されています。
上図のように、発電層（ペロブスカイト層）を中心に正孔輸送層と電子輸送層があり、一番外側に2つの電極が配置される5層のサンドイッチのような構造です。
シンプルな構造ながら、高いエネルギー変換効率を実現できる点が強みです。一般的なシリコン太陽電池と比較すると、重量は1/10、容積は1/20とコンパクトになっています。
ペロブスカイト太陽電池の主要素材｜「ヨウ素」がポイント
ペロブスカイト太陽電池に使われる主な素材は、鉛やヨウ素等です。特に「ヨウ素」は光吸収性に優れており、発電効率を高める重要な役割を果たします。
ただし鉛の使用に伴う環境リスクも指摘されており、鉛フリー素材への切り替えも進行中です。今後の技術開発では、安全性と持続性の両立が課題となります。
ペロブスカイト太陽電池のメリット
ここでは、ペロブスカイト太陽電池のメリットについて分かりやすく解説します。
軽量で設置しやすい
ペロブスカイト太陽電池は非常に薄くて軽量なため、従来のシリコン製パネルでは難しかった場所にも設置が可能です。具体的にはビルの窓や曲面の屋根、持ち運び可能なポータブル機器への応用も期待されています。
重量制限がある建物にも負担をかけず設置できることから、都市部での活用も注目されています。
原材料の「ヨウ素」を国産できる
主要素材のひとつである「ヨウ素」は日本が世界有数の生産国であり、ほぼ完全に国内で調達可能です。再エネ技術に必要な原材料を海外に依存せず、自給できることは大きな強みです。
これにより供給リスクを減らせるだけでなく、コストの安定化や開発スピードの向上にもつながります。
送配電のロスを減らせる
ペロブスカイト太陽電池は、住宅やビルの外壁など電力の使用地点に近い場所に設置しやすいため、発電した電気をその場で利用できます。
これにより遠距離の送電によるエネルギーロスを減らせるので、より効率的な電力供給が可能になります。従来の化石燃料発電から脱却し、分散型エネルギーの実現にも貢献します。
経済・エネルギーの安全保障に資する
エネルギー資源を海外に依存する日本にとって、ペロブスカイト太陽電池のような再生可能エネルギーの普及は、エネルギー安全保障の強化に直結します。
そして製造から運用まで国内で完結できる技術が増えることで、産業の活性化や雇用創出など、経済面でも波及効果が期待されています。
ペロブスカイト太陽電池の種類｜経済産業省
ここでは経済産業省の資料を基に、ペロブスカイト太陽電池の主な種類をご紹介します。
タンデム型
「タンデム型」のペロブスカイト太陽電池とは、異なる種類の太陽電池を重ねて発電効率を高めたタイプです。具体的には「ボトムセル」にシリコン太陽電池、「トップセル」にペロブスカイト太陽電池を上下に積層し、それぞれ異なる波長の光を吸収させることで高効率を実現します。
現在一般的に普及しているシリコン太陽電池の置換えが期待されており、引き続き研究開発段階。世界的に巨大な市場が見込まれます。
ただし現在海外勢でも技術開発が盛んに行われており、競争が激化してきている状況です。また開発の進捗状況はフィルム型やガラス型に劣り、引き続き研究開発が必要となっています。
フィルム型
「フィルム型」は薄く柔軟な樹脂素材の上にペロブスカイト層を形成したタイプで、軽量かつ曲げられるのが特長です。ビルの壁面やテント、車体など、従来の太陽電池では設置が難しかった場所にも「貼る」ように設置できます。
印刷技術を活用した大量生産が可能とされますが、発電コストの低下に向けては引き続き耐久性の向上に係る技術開発が必要です。
ガラス型
「ガラス型」は、ペロブスカイト層をガラス基板に形成したタイプです。耐水性・耐久性に優れ、建物の窓や屋根などに組み込む「建材一体型」としての活用が期待されています。
とくにパナソニックでは透明性やデザイン性を両立できる製品も開発されており、都市景観と調和する再エネ技術として注目されています。
ペロブスカイト太陽電池の設置場所｜家庭用も可能に
ここでは、ペロブスカイト太陽電池設置場所の具体事例をご紹介します。近年では「家庭用」の実用化も視野に入れた開発が進められています。
屋根
ペロブスカイト太陽電池は軽量で柔軟なため、従来のシリコンパネルでは設置が難しかった屋根材にも適応可能です。住宅の屋根に負担をかけず設置できて、リフォームや新築時の設置も容易になります。
耐荷重の制約がある古い住宅や簡易建築でも導入しやすく、家庭用太陽光発電の普及促進に貢献しています。
窓・壁面
フィルム型や透明なガラス型のペロブスカイト太陽電池は、建物の壁面や窓ガラスへの設置が可能です。とくに都市部の高層ビルでは屋上面積が限られるため、外壁や窓を利用した発電が有効です。
デザイン性や採光性を損なわず設置できることから、美観とエネルギー効率を両立できる新しい建築ソリューションとして注目されています。
建材一体型
「建材一体型太陽電池」とは、建物の構造部材と一体化した太陽電池のことです。窓壁面のガラス建材一体型太陽電池の施工は、PVTEC・JPEAといったガイドラインの事例を踏襲して設置できます。
建築段階から太陽電池を取り入れることで、発電性能と美観を兼ね備えたスマートハウスの実現が進められています。
車載
ペロブスカイト太陽電池は曲面に貼り付け可能なため、ルーフパネルとして自動車の屋根やボディに組み込めます。
電動車（EV）の補助電源や、駐車中の車載機器の電源として活用できるほか、将来的には自動車の走行中充電も視野に入れた開発が進められています。軽量で熱にも比較的強く、モビリティ分野への応用が期待されています。
既存太陽光パネルの上
既存のシリコン太陽電池の上に、ペロブスカイト太陽電池を重ねて設置する手法は「タンデム型」と呼ばれています。この方法では、両方の素材が異なる波長の光を効率よく吸収し、発電効率を大幅に高められるのがメリットです。
実際に福島県いわき市では、老朽化している既存のシリコン太陽光パネル等を用いた実証が進められています。設備の全面改修が不要なため、コストを抑えて出力を増やせます。
ペロブスカイト太陽電池実用化のデメリット・課題
ペロブスカイト太陽電池実用化には、まだまだ課題も存在します。そのため将来の普及拡大に向けて、解決策が模索されている段階です。
地域景観・安全性への配慮が必要
ペロブスカイト太陽電池を建物の壁面や窓に設置する際には、地域の景観との調和や落下・劣化による安全性への配慮が不可欠です。設置場所の特性に応じたデザインや素材の選定、周囲住民への理解促進が重要となります。
コストが掛かる
ペロブスカイト太陽電池は製造コストや品質管理に関わる費用が高く、既存のシリコン型太陽電池と比べて価格競争力が課題です。
原材料の選定や量産技術の進展により、低コストでの安定供給体制を構築することが普及へのカギとなります。
気候の影響が大きい
ペロブスカイトは高温・湿度・紫外線に課題があり、気候条件の厳しい地域では耐久性が低下しやすいのがデメリットです。技術改良や材料の安定化などにより、さまざまな環境下でも長期間性能を維持できる技術開発が求められます。
使用済み太陽光パネルの処理が必要
ペロブスカイトには鉛が含まれており、廃棄時に環境リスクを伴うためリサイクル技術や安全な廃棄方法の確立が必要です。環境負荷を抑えつつ、資源を再利用できる循環型の処理体制の整備が必要とされています。
建築基準法への適合が必要
建材一体型の設置を進めるには、建築基準法など各種法制度に適合する製品設計が不可欠です。具体的には、以下3パターンの設置方法に応じ、それぞれ建築基準法上の基準への適合が求められます。
- ①太陽光パネルが屋根や外壁と一体となった建材一体型である場合
- ②太陽光パネルを屋根や外壁にビスや接着剤等で設置する場合
- ③太陽光パネルを設備架台等で屋根や外壁に設置する場合
具体的な建築基準法の適用については、当該太陽光パネルの仕様や設置方法に応じ、個別判断が必要です。耐火性・構造強度・風圧耐性などの技術的要件をクリアしつつ、住宅やビルへのスムーズな導入が求められます。
人材育成が求められる
ペロブスカイト太陽電池は新しい技術のため専門人材が不足しており、技術者の育成や教育体制の整備が急務です。大学や高専との連携や資格制度の導入などにより、産業全体を支える人材基盤の構築が求められています。
2025家庭用ペロブスカイト太陽電池の実用化実験｜企業・メーカーの取り組み
ここでは、家庭用ペロブスカイト太陽電池の実用化に関する企業・メーカーの取り組みをご紹介します。
積水化学工業｜2027年に量産化を目指す
積水化学工業は2027年のペロブスカイト太陽電池量産化に向け、2024年に積水ソーラーフィルム㈱を設立しました。需要の獲得を進め段階的に増強投資をして、2030 年にはギガワット級の製造ライン構築を目指します。
神戸空港や静岡県、福岡市といった施設・自治体と連携して実証実験が実施されており、さらなる技術開発が見込まれています。
パナソニック｜建材一体型に本格参入
パナソニックは、2026年よりガラス型ペロブスカイト太陽電池事業に本格参入しています。具体的には建材一体型の太陽電池で、厚さ1マイクロ（マイクロは100万分の1）メートル以下の太陽電池の層を2枚のガラスにはさみ、横1メートル、縦1.8メートルの建材として販売します。
2025年の大阪・関西万博では作家とコラボレーションして、ペロブスカイトをアート作品として展示しています。
アイシン（トヨタグループ）｜大林組と共同開発
トヨタグループの部品メーカーであるアイシンは、大林組の開発した施工方法と設置方法で施工性の評価や発電量を検証しています。具体的にはファスナーを用いた取り外し式工法を採用し、大林組技術研究所本館の屋上へ施工しました。
本工法は、ペロブスカイト太陽電池付きのシートと屋根や壁面に所定の間隔で固定したメッシュシートをファスナーで固定します。シートは通気性の良いメッシュシートで、耐候性の高い特殊ファスナーを使用しているのが特徴です。
大面積でもファスナー部分で容易に連結でき、部分的に交換することが可能で長期的な保守性に優れています。今後は長期設置による耐久性の検証や、実際の取替工事を通じた施工性の評価も予定されています。
YKK AP｜フィルム型ソーラーセルの実証実験
YKK APでは、2025年7月に次世代型ソーラーセルを活用した建材一体型太陽光発電内窓の実装検証を実施しています。既存ビルでの実装を見据え、次世代型ソーラーセルの内窓設置における発電性能や熱線反射ガラス越しでの実用性等を検証しているのが特徴です。
将来的には次世代型ソーラーセルの実用化に向けた技術開発を推進し、脱炭素社会の実現とエネルギーの安定確保に取り組んで行く予定です。
まとめ
ペロブスカイト太陽電池は、従来の課題を克服しうる次世代エネルギー技術として大きな期待を集めています。軽量で柔軟な設置性や国産資源の活用、高効率な発電性能など、多くの利点があります。
家庭用としての実用化も目前に迫り、今後の普及次第では都市のエネルギーインフラを大きく変える可能性を秘めており、要注目です。
